Informática Básica. Incluye Cd-rom.

Argumento de Informática Básica. Incluye Cd-rom.

Se puede considerar que la informática es el arte de automatizar la resolución de problemas, estos problemas pueden ser tan sencillos como realizar una ordenación alfabética o tan complejos como el reconocimiento de voz o la toma de decisiones empresariales; en definitiva, cualquier problema puede ser abordado con mayor o menor grado de éxito.

Una vez expuesto el objetivo de la informática, la pregunta es ¿cómo funcionan los aparatos basados en ella? En esencia, la parte física, que nosotros llamamos hardware y que los anglófonos denominan con la misma palabra que utilizan para "ferretería", es una máquina de calcular sofisticada que funciona por el sistema binario (0 y 1). La parte lógica está formada por una compleja maraña de instrucciones que algún ser humano (programador o equipo de desarrollo) ha escrito, haciendo uso de la abstracción, para resolver el problema planteado.

Este libro está planteado para lectores que comienzan a interesarse por la informática y, por ello, al comenzar cada capítulo no se presuponen conocimientos previos sobre el tema a tratar. Se abordan conceptos relativos a la estructura de un computador (representación de la información, circuitos lógicos, arquitectura y periféricos), sistemas operativos y redes, y temas referentes a la forma de desarrollar aplicaciones informáticas (lenguajes de programación y algoritmia, bases de datos, ingeniería del software, inteligencia artificial y tolerancia a fallos).

Por la profundidad con que se han tratado los temas el libro es adecuado para estudiantes universitarios de todas las carreras donde exista una asignatura de introducción a la informática; así mismo, y gracias a los numerosos ejemplos y ejercicios prácticos incluidos, puede ser utilizado por cualquier persona que quiera iniciarse en ella o ampliar conocimientos de forma autodidacta. Contiene un CD-ROM con el glosario de los términos empleados a lo largo de la obra, apuntes, utilidades y herramientas software. 0INTRODUCCIÓN
CAPÍTULO 1. INTRODUCCIÓN A LA INFORMÁTICA
DEFINICIONES BÁSICAS
CÓMO MEDIR LA INFORMACIÓN
CONCEPTO DE SISTEMA
HISTORIA DE LA INFORMÁTICA
Números e instrumentos aritméticos
Grecia y la formalización del conocimiento
Calculadoras mecánicas
Las máquinas electrónicas
TIPOS DE COMPUTADORES
Supercomputadores
Macrocomputadores (Mainframes)
Minicomputadores
Estaciones de Trabajo (Workstations)
Computadoras personales (PC)
Calculadoras programables
PARÁMETROS PARA CARACTERIZACIÓN DE PRESTACIONES
NIVELES CONCEPTUALES DE DESCRIPCIÓN DE UNA COMPUTADORA
EJERCICIOS
CAPÍTULO 2. REPRESENTACIÓN DIGITAL DE LA INFORMACIÓN
CÓMO REPRESENTAR LA INFORMACIÓN
SISTEMAS DE NUMERACIÓN USUALES EN INFORMÁTICA
Sistema de numeración en base dos
Sistemas octal y hexadecimal
Conversiones entre sistemas de numeración
Operaciones aritméticas con variables binarias
REPRESENTACIÓN DIGITAL DE DATOS NUMÉRICOS
Enteros sin signo
Enteros en signo y magnitud
Enteros en complemento a uno
Enteros en complemento a dos
Enteros en exceso a M
Datos enteros representados con dígitos decimales codificados en binario (BCD)
Datos reales representados en coma flotante
Códigos alfanuméricos
REPRESENTACIÓN DE SONIDOS
REPRESENTACIÓN DE IMÁGENES
REPRESENTACIÓN DIGITAL DE VÍDEO
COMPACTACIÓN DE LA INFORMACIÓN
Codificación diferencial
Codificación según frecuencia de uso
REPRESENTACIONES REDUNDANTES
EJERCICIOS
CAPÍTULO 3. DISEÑO DE CIRCUITOS ELECTRÓNICOS DIGITALES
SISTEMAS DIGITALES
ÁLGEBRA DE BOOLE
Postulados del Álgebra de Boole
Principio de Dualidad
Teoremas del Álgebra de Boole
Funciones de conmutación
Representación de una función de conmutación
PUERTAS LÓGICAS
Tablas de verdad
Puerta lógica Y (AND)
Puerta lógica O (OR)
Puerta lógica NO (NOT)
Puertas lógicas NO-Y (NAND) y NO-O (NOR)
Puerta lógica O-EX (XOR)
Puerta lógica NO-EX (NXOR)
Niveles y densidad de integración
SIMPLIFICACIÓN DE FUNCIONES LÓGICAS
Método algebraico de simplificación
MAPAS DE KARNAUGH (k)
Pasos del método de Karnaugh para la simplificación de funciones lógicas
Ejemplo de simplificación usando mapas de Karnaugh
SISTEMAS COMBINACIONALES
Circuitos aritméticos
Codificación, decodificación y transcodificación
Demultiplexor
Multiplexor
Comparador
SISTEMAS SECUENCIALES
Clasificación de los sistemas secuenciales
Elementos básicos de memoria: biestables
Subsistemas secuenciales
EJERCICIOS
CAPÍTULO 4. ARQUITECTURA DEL COMPUTADOR
ARQUITECTURA BÁSICA DEL HARDWARE
ESTRUCTURA BÁSICA DE UN COMPUTADOR
La Unidad Aritmético-Lógica (ALU)
La Unidad de Control (UC)
La memoria
Buses del sistema
Estructuras de interconexión
INTRODUCCIÓN AL LENGUAJE ENSAMBLADOR
Instrucciones
Modos de direccionamiento
Tipos de instrucciones
Ejemplo de programa en ensamblador
EJERCICIOS
CAPÍTULO 5. PERIFÉRICOS
DEFINICIÓN Y OBJETIVOS DE LOS PERIFÉRICOS
ENTRADA Y SALIDA
Estructura del controlador E/S
Direccionamiento de la E/S
CONEXIÓN DE LOS PERIFÉRICOS A LAS UNIDADES CENTRALES
DISPOSITIVOS DE ENTRADA
Teclado
Apuntadores
Detectores de posición
Ópticos
Sonoros
Magnéticos
Sistemas de adquisición de datos analógicos
DISPOSITIVOS DE SALIDA
Soporte electrónico
Impresión gráfica
Soporte lumninoso
Soporte sonoro
Dispositivos robóticos y periféricos industriales
DISPOSITIVOS DE ENTRADA Y SALIDA
Soporte electrónico
Tarjeta de sonido
Terminales tontos e inteligentes, terminales punto de venta y cajeros automáticos
Tarjetas de comunicación
Detectores de caracteres magnetizables
Dispositivos E/S de realidad virtual
DISPOSITIVOS DE ALMACENAMIENTO
Soporte magnético
Soporte óptico
EJERCICIOS
CAPÍTULO 6. SISTEMAS OPERATIVOS
CONCEPTO DE SISTEMA OPERATIVO
FUNCIONES DEL SISTEMA OPERATIVO
EVOLUCIÓN DE LOS SISTEMAS OPERATIVOS
Generación Cero (década de 1940)
Primera Generación (década de 1950)
Segunda Generación (hasta la mitad de la década de los sesenta)
Tercera Generación (desde la mitad de la década de los sesenta hasta la mitad de la de los setenta)
Cuarta Generación (desde la mitad de la década de los setenta en adelante)
CLASIFICACIONES DE LOS SISTEMAS OPERATIVOS
Por su estructura interna
Por los modos de explotación
Por los servicios ofrecidos
Por la forma de ofrecer los servicios
ELEMENTOS Y ESTRUCTURA DE UN SISTEMA OPERATIVO
Capa 1: Kernel
Capa 2: Gestor de E/S básica
Capa 3: Gestor de Memoria (asignación y manejo de memoria)
Capa 4: Gestor de Dispositivos de Almacenamiento (Sistema de Ficheros)
Capa 5: Intérprete del Lenguaje de Comandos (Shell)
PROGRAMAS, PROCESOS Y HEBRAS O HILOS (THREADS)
MULTIPROGRAMACIÓN
Algoritmos de planificación
Planificación de CPU en sistemas multiprocesador
Sincronización de procesos
INTERBLOQUEOS
GESTIÓN DE MEMORIA
Particiones estáticas
Particiones dinámicas
Segmentación
Memoria virtual
Paginación
GESTIÓN DE ENTRADA/SALIDA
GESTIÓN DE ARCHIVOS
Sistemas de Ficheros (File Systems)
SISTEMAS OPERATIVOS MODERNOS
Sistemas operativos multiprocesador: paralelos y distribuidos
Modelo Cliente/Servidor
Unix
Linux
MS-DOS y Windows
EJERCICIOS
CAPÍTULO 7. REDES DE COMPUTADORES
QUÉ ES UNA RED
UN MODELO PARA LA COMUNICACIÓN
COMPONENTES DE UNA RED
CLASIFICACIÓN DE LAS REDES
TOPOLOGÍAS
Configuración en bus
Configuración en anillo
Configuración en estrella
Configuración mixta en estrella/bus
Topología física y lógica
PROTOCOLOS DE COMUNICACIÓN Y ESTÁNDARES
CONCEPTOS BÁSICOS DE LA TRANSMISIÓN
Tipos de transmisión
Medios de transmisión
Codificación de datos
Ruido y capacidad de transmisión de un canal
PROTOCOLOS DE REDES
Niveles OSI
Protocolos a nivel de enlace de datos
Familia de protocolos TCP/IP
Direcciones IP
INTERFACES DE RED E INTERCONEXIÓN DE REDES
Tarjeta de red
Repetidores y amplificadores
Concentradores de cableado
Conmutadores
Puentes
Encaminadores o routers
Puertas de enlace o gateways
Redes troncales
REDES PÚBLICAS Y PRIVADAS
Redes públicas en España
Internet: la red de redes
Intranets y Extranets
EJERCICIOS
CAPÍTULO 8. LENGUAJES DE PROGRAMACIÓN Y ALGORITMIA
LENGUAJES DE PROGRAMACIÓN
Historia de los lenguajes de programación
Atributos de un buen lenguaje de programación
Clasificación de los lenguajes de programación
EL PROCESO DE LA TRADUCCIÓN
Modelos formales de traducción
Compiladores e intérpretes
TIPOS Y ESTRUCTURAS DE DATOS
Recursividad
Arrays
Registros y Punteros
Listas
Pilas
Colas
Grafos
Árboles
ALGORITMIA
Notaciones para los algoritmos
Algoritmos voraces
Algoritmos Divide y Vencerás
Algoritmos de exploración de grafos
EJERCICIOS
CAPÍTULO 9. FICHEROS Y BASES DE DATOS
CONCEPTO DE FICHERO
Terminología básica
Operaciones sobre ficheros